Trong quy trình chuẩn bị wafer, có hai liên kết cốt lõi: một là chuẩn bị chất nền và hai là thực hiện quy trình epiticular. Chất nền, một tấm bán dẫn được chế tạo cẩn thận từ vật liệu đơn tinh thể bán dẫn, có thể được đưa trực tiếp vào quy trình sản xuất tấm bán dẫn làm cơ sở để sản xuất các thiết bị bán dẫn hoặc có thể được tăng cường hơn nữa thông qua các quy trình epiticular.
Vậy ký hiệu là gì? Nói tóm lại, epitaxy là sự phát triển của một lớp đơn tinh thể mới trên một chất nền đơn tinh thể đã được xử lý tinh xảo (cắt, mài, đánh bóng, v.v.). Lớp tinh thể đơn mới này và chất nền có thể được làm từ cùng một vật liệu hoặc các vật liệu khác nhau, do đó có thể đạt được sự tăng trưởng đồng nhất hoặc dị thể khi cần thiết. Bởi vì lớp tinh thể đơn mới phát triển sẽ giãn nở theo pha tinh thể của chất nền nên được gọi là lớp epiticular. Độ dày của nó thường chỉ vài micron. Lấy silicon làm ví dụ, tăng trưởng epiticular silicon là phát triển một lớp silicon có cùng hướng tinh thể với chất nền, điện trở suất và độ dày có thể kiểm soát được, trên đế đơn tinh thể silicon có hướng tinh thể cụ thể. Một lớp tinh thể silicon có cấu trúc mạng tinh thể hoàn hảo. Khi lớp epiticular được phát triển trên bề mặt, toàn bộ được gọi là wafer epiticular.
Đối với ngành bán dẫn silicon truyền thống, việc sản xuất các thiết bị tần số cao và công suất cao trực tiếp trên tấm silicon sẽ gặp một số khó khăn về mặt kỹ thuật. Ví dụ, các yêu cầu về điện áp đánh thủng cao, điện trở nối tiếp nhỏ và độ sụt điện áp bão hòa nhỏ trong khu vực bộ thu rất khó đạt được. Sự ra đời của công nghệ epit Wax đã khéo léo giải quyết những vấn đề này. Giải pháp là phát triển lớp epiticular có điện trở suất cao trên đế silicon có điện trở suất thấp, sau đó chế tạo các thiết bị trên lớp epiticular có điện trở suất cao. Bằng cách này, lớp epiticular có điện trở suất cao cung cấp điện áp đánh thủng cao cho thiết bị, trong khi lớp nền có điện trở suất thấp làm giảm điện trở của lớp nền, từ đó làm giảm độ sụt điện áp bão hòa, nhờ đó đạt được điện áp đánh thủng cao và Cân bằng nhỏ giữa điện trở và sụt áp nhỏ.
Ngoài ra, các công nghệ epit Wax như epit Wax pha hơi và epit Wax pha lỏng của GaAs và các vật liệu bán dẫn hợp chất phân tử khác cũng đã được phát triển mạnh mẽ và trở thành nền tảng cho hầu hết các thiết bị vi sóng, thiết bị quang điện tử và năng lượng. thiết bị. Các công nghệ xử lý không thể thiếu trong sản xuất, đặc biệt là ứng dụng thành công công nghệ epit Wax pha hơi hữu cơ và chùm phân tử trong các lớp mỏng, siêu mạng, giếng lượng tử, siêu mạng căng và epit Wax lớp mỏng cấp độ nguyên tử đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu chất bán dẫn mới. Sự phát triển của “Dự án Vành đai năng lượng” đã đặt nền móng vững chắc.
Đối với các thiết bị bán dẫn thế hệ thứ ba, hầu hết tất cả các thiết bị bán dẫn như vậy đều được chế tạo trên lớp epitaxy và bản thân tấm wafer silicon cacbua chỉ đóng vai trò là chất nền. Độ dày của vật liệu epiticular SiC, nồng độ chất mang nền và các thông số khác trực tiếp xác định các tính chất điện khác nhau của thiết bị SiC. Các thiết bị cacbua silic dành cho các ứng dụng điện áp cao đưa ra các yêu cầu mới về các thông số như độ dày của vật liệu epiticular và nồng độ chất mang nền. Do đó, công nghệ epiticular silic cacbua đóng vai trò quyết định trong việc tận dụng triệt để hiệu suất của các thiết bị cacbua silic. Việc chuẩn bị hầu hết tất cả các thiết bị nguồn SiC đều dựa trên các tấm wafer SiC chất lượng cao. Việc sản xuất các lớp epiticular là một phần quan trọng của ngành công nghiệp bán dẫn có dải thông rộng.
Thời gian đăng: May-06-2024